Устройство для суммирования чисел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Мц 606 Р 7/50 ТЕЛЬСТВ о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИ И АВТОРСКОМУ((56) 1. Дроздов Е.А., Комарницкий В.А., Пятибратов А.П. Электронные цифровые вычислительные машины. МВоениздат, 1968, с. 413, рис. 7.25.2. Авторское свидетельство СССР % 637812, кл. 8 06 Р 7/50, 1976 . (прототип)(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее накапливающий сумматор, первый: триггер, . три элемента И, цва элемента ИЛИ, цва элемента НЕ и элемент задержки, причем входы раэряцов накапливающего сумматора соецинены с разрядами входной шины устройства, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами выходной шины устройства, вход установки в нулевое состояние накаплъ вающего сумматора соединен с шиной сброса устройства, управляющая шина устройства соединена с управляющим входом накапливающего сумматора, вь- ход переноса старшего разряда которого .соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ- с первым входом второго элемента И, входная шина знака устройства соединена с вторым входом второго элемента И и через второй элемент НЕ - с вторым входом первого элемента И, прямой выход первого триггера подключен к третьему входу первого элемента И, а инверсныйвыхоц подключен к третьему входу второго элемента И, прямой выход первоготриггера соединен с выходной шинойзнака устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстроцействия и расширения Фуиклиональнык воэможностей устройства за счет возможностиФормирования признака переполнения, устройство содержит четвертый элемент И ивторой триггер, четвертый вход второгэлемента И соединен с первым входомтретьего элемента. И и через элементзадержки подключен к управляющей шине устройства, второй вход третьего элемента И соединен с первым вхоцом второго элемента И, третий вход соединенс третьим входом первого элемента И,а четвертый ювд третьего элемента Исоединен с входной шиной анака уотройства, первый вход четвертого элементаИ подключен к первому входу первогоэлемента И, второй вход - к второму входу первого элемента И, а третий вхоцк третьему входу второго элемента И,выход первого элемента И соецинен спервым входом первого элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с нулевым входом второго триггера и шинойсброса устройства, а выход подключенк нулевому входу первого триггера, выход второго элемента И соединен с единичным входом первого триггера, выходы третьего и четвертого элементов Исоединены с соответствующими входамивторого элемента ИЛИ, выход которогоподключен к единичному входу второготриггера, прямой выход которого подключен к шине переполнения устройства.20 выходную шину знака 118 и шину перьполнения. 18., Сумматор 1 имеет выходпереполнения 2 О.45 устройство:для суммирования чисел.работает слецуюаим образом.Каждое чирк А, постушеицее в устройство, првлавлено и информеционными Е: оаним знрарым разрядами, а 50 результат В, хранящййся. в устройстве,представлен также И щ 4 ормациавцмии одним знаковйм разрядами. При этомдля каждого числа А информационныеразряды поступают на шину 13, а зна ковый разряд - на шину 14. Вместе стем положительнЫе числа представляются в прямом коде с нулем в знаковомразряде, в отрицательные - в дополнительном коде с единицей в знаковомразряде. 1 102Изобретение относится к вычислитель. ной технике и может быть использовано в арифметический устройствах ЭВМ,Известно устройство для суммирования чисел, содержащее накапливающий сумматор, знаковый разряд которого содержит счетный триггер, элемент задержки, два элемента И и два элемента ИЛИ, соответствующим образом связанные между собой 1,Известно также устройство для суммирования чисел, содержащее накапли вающий сумматор и узел определения знака, содержащий счетный триггер, трй: элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ и элемент задержки, соот ветствующим образом связанные между собой 21.Недостатками известных устройств являются низкое быстродействие из-еа большого времени определения знака ре-зультата, и ограниченные функциональные возможности из-еа . отсутствия возможности формирования признака цереполнеБелью изобретения является повышение бь 1 стродействия и расширение функциональных возможностей устройст ьа для суммирования чисел за счет возможности формирования признака пере полнения.Поставленная цель достигается тем, что устройство для суммирования чисел, содержащее накапливающий сумматор,первый триггер, три элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента НЕ.и элемент задержки, причем в 1 соды разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами входной шнны устройства, выходы разрядов накапливающего сумматора соединены с разрядами вйходной шины устройстм, вход устаповки в нуии цщзинтора соединен с шиной сброса устройся" вар управляющая шина устройства соеа . динена с управляющим входом накапливающего сумматора, выход переноса стариего разряда которого соединен с первым входом первого элемента И и . через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И, входвая шина знака устройстм соединена с вторым входом второго, элемента И и через второй элемент НЕ -с вторым входом пер вого элемента И, прямой выход первого триггера пошцпочен к третьемувходу первого элемента И, а инверсный выход подключен к третьему входу второго элемента И, прямой выход первого трисгера соединен с выходной шиной знакаустройства, содержит четвертый элементИ и второй триггер, четвертый вход второго элемента И соединен с первым входем третьего элемента И и через элемент задержки подключен к унравляющейшине устройства,. второй вход третьего.1 элемента И соединен с первым входомвторого элемента И, третий вход - с:третьим входом первого элемента И, ачетвертый вход третьего элемента И:соединен с входной шиной знака устрой стм, первый вход четвертого элементаИ .подключен к первому входу первогоэлемента И, второй вход - к .второму.входу первого элемента И, а третийвход - к третьему входу второго элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элементаИЛИ, второй вход которого соединен снулевым входом второго триггера и шиной сброса устройства, а вьпсод подключен. к нулевому входу первого: триггера, .выход второго элемента И соединен сединичным входом первого триггера вь- ходы третьего и четвертого элементовИ соединены с соответствующими входами. второго элемента ИЛИ, выход которого:подключен к. единичному входу второготриггера, прямой вьпсод которого. подключен к шине переполнения устройства.На чертеже представлена структурнаясхема устройства дди суммирования чиЭ 5 сел.Триггер 2 фиксирует переполнение результата суммирования, триггер 3- знак числа В, хранящегося в накапж- вающем сумматоре 1.Если число В, хранящееся в накапа- ваюшем сумматоре 1, положительное, то триггеры 2 и 3 будут в нулевом и . единичном положениях соответственно.Если числа А и В положительны, и при их сложении на выходе 20 накапливающего сумматора 1 есть единичный сигнад 1 то этот .сигнал через элементы И:8 ИЛИ 9 устанавливает трщтер 2 в единичное состояние и тем самым фиксирует признак переполнения результата, . При этом триггер 3 не изменяет своего с остояния.Если числа А и В отрицательны, и при их сложении на выходе 20 накапли вающего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то стробирующий импульс, поступающий на шину 16, через элемент за.держки 12, элементы И 4 ИЛИ 9 устанавливает. триггер 2 в единичное состояние и тем самым фиксирует признак переполиейия результата. При этом трюгер 3 не. изменяет своего состояния.Если числа А и В положительны или число: А поювжитедьное, а число В отрицательное, и при их сложении на выходе . 20 нщиащивающего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то триттеры 2 и 3 не изменяют своего состояния.Если числа А и В отрицательны или число А отрицательное, а число В положительное, и при их сложении на выходе 20 накапливающего сумматора 1 есть единичный сигнал, то триггеры 2 и 3 также не изменяют своего состояния.Если число А положительное, а число В отрицательное, и на выходе 20 накапливающего сумматора 1 есть единичный . сигнал, то этот сигнал через элементы И 7 и ИЛИ 8 устанавливает триггер 3в нулевое состояние.В рлучае, если число А отрицательное, а число В положительное, и на выходе 20 накапливающего сумматора 1 есть нулевой сигнал, то стробируюший импульс, 5 поступающий на шину 16, через элемент задержки 12 и элемент И 6 устанавливаеет триггер 3 в единичное состояние.Такое построение устройства для суммирования чисел выгодно отличает предлагаемое устройство от известного по быстродействию и функциональным возможностям. Так, если время Ь определения знака результата в известном устройстве равно-э.к "и "тс то в предложенном устройстве. времяопредедения знака результата равно 20 ".1 .НЕ +. МЬИ И Т где Ь - время задержки единичного сигнала эаементом задержки; м Ьц., Ьйввремена задержки единичных сигналов соответствующими элементами ИЛИ, И, НЕ; Ь,Ь - времена переключения триггера, со счетным входом. и. триггера с установочными входами соответственио.В предлагаемом устройстве элемент ЗО задержки 12 используется ддя согласования во времени сигналов на выходе 201 я ляющей шине 16, поэтому время задержки. этого элемента не влияет на время оп ределения знака результата.1 ак как ф"гс + "ивир 1 , время определения знака результата в предлагаемом устройстве примерно в 1,5-2 раза меньше цо сравнению с 40 временем определения знака результата в известном устройстве.Вместе с тем предложенное устройство .формирует признак. переполнения резульжта, что существвенно расширяет область 45его использования.,Панко Техред МДергель Корректор В. ярняк Редакто П сное СССРбд. 4 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 4396/45 Тираж 706 ВНИИПИ Государственного й по делам изобретений 113035, Москва, Жкомите и открь Раушска